JPH10196706A - 緩衝器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダ９と電極円筒６との間の制御用間隙
１２に印加する電界を変え、ピストン１３の移動の際に
制御用間隙１２を通流する電気粘性流体の見かけ上の粘
度を変えることにより減衰力を可変する緩衝器におい
て、ピストン速度が低い場合でも電気粘性流体が抵抗な
く流れるように、チェックバルブ１５，２０にオリフィ
ス付きのものを使用した場合、電界印加時の減衰力が低
下していたが、それを防止すること。 【解決手段】 ピストン速度が低い領域での減衰力の低
下は、電気粘性流体の逆流圧力がかかった方のチェック
バルブのオリフィスを通して、逆流が生じてしまうこと
に起因している。そこで、チェックバルブのオリフィス
形成部分、またはオリフィスに対向する部分を弾性材で
構成し、チェックバルブに電気粘性流体の逆流圧力がか
かった時には、オリフィスの隙間が弾性材で埋められ、
閉じてしまうようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作動流体として電
気粘性流体を利用している緩衝器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車に利用される緩衝器には、作動流
体として電気粘性流体を利用したものがある。電気粘性
流体は、それに印加される電界が変えられると見かけ上
の粘度が変化する流体である。印加電界を増大させる
と、粘度は変化しないが電気粘性流体中の分散粒子間の
つながりが強固となり、降伏応力が増大する。そのた
め、見かけ上、電気粘性流体の粘度が増加したようにな
る（なお、電気粘性流体に関する文献としては、特開平
５−179270号公報がある）。

【０００３】自動車のサスペンションに利用される緩衝
器は、路面入力による車体やホイールの振動の抑制、お
よび発進，停止，操舵等による車体の姿勢変化の抑制を
行うための減衰力を発生するものである。一般的に、乗
り心地を良くするため（つまり車体の振動を抑えるた
め）には低い減衰力が良く、姿勢変化を抑えるためには
高い減衰力が良いとされ、両者が相反することが知られ
ている。即ち、走行する路面の状況や走行の状況に応じ
て、減衰力が調節できるものが望ましい。作動流体とし
て電気粘性流体を用いた緩衝器では、路面状況や走行状
況に応じて印加電界を変えることにより、減衰力を調節
することが出来るので、自動車のサスペンションには好
適な緩衝器である。

【０００４】図５は、そのような従来の緩衝器を示す図
である。まず、構成について説明する。図５において、
１は緩衝器、２はピストンロッド、３はシール材、４Ａ
は上部ハウジング、４Ｂは中部ハウジング、４Ｃは下部
ハウジング、４Ｃ−１は取付部、５Ａは上部ホルダー
部、５Ｂは下部ホルダー部、６は電極円筒、７は連通
孔、８は電極端子部、９はシリンダ、１０は電極端子
部、１１はシリンダ上室、１２は制御用間隙、１３はピ
ストン、１４は連通路、１５はチェックバルブ、１６は
シリンダ下室、１７はリザーバ、１７−１は気体室、１
８はシール材、１９は連通孔、２０はチェックバルブ、
２１は連通路である。

【０００５】ハウジングは導電性の材料で作られ、上部
ハウジング４Ａと中部ハウジング４Ｂと下部ハウジング
４Ｃとで構成され、シリンダ９の下部は下部ハウジング
４Ｃに支持され、上部は上部ハウジング４Ａに支持され
ている。シリンダ９の外側には、制御用間隙１２を隔て
て電極円筒６が配設されている。電極円筒６は、上部ホ
ルダー部５Ａ，下部ホルダー部５Ｂにより、シリンダ９
に支持されている。電極円筒６の外周面と各ハウジング
との間の隙間は、作動流体である電気粘性流体を蓄えて
おくリザーバ１７として利用される。リザーバ１７の下
部には電気粘性流体が溜まっているが、その液面より上
は空気等の気体が溜まっている気体室１７−１となって
いる。

【０００６】シリンダ９内には、ピストンロッド２に連
結されたピストン１３が挿入されている。ピストン１３
の側面にはシール材１８が配設されており、ピストン１
３より上側の室であるシリンダ上室１１と、下側の室で
あるシリンダ下室１６とを液密に分けている。ピストン
１３には、チェックバルブ１５が付設されると共に、シ
リンダ下室１６からチェックバルブ１５に通ずる連通路
１４が設けられている。チェックバルブ１５は、シリン
ダ下室１６から連通路１４への方向（矢印Ｃの方向）の
み通流させるバルブである。

【０００７】下部ハウジング４Ｃ内には、リザーバ１７
からシリンダ下室１６に通ずる連通路２１が設けられて
いる。チェックバルブ２０は、その連通路２１の経路中
に設けられ、連通路２１からシリンダ下室１６への方向
（矢印Ｄの方向）のみ通流させるバルブである。また、
シリンダ９の上部側壁には、シリンダ上室１１から制御
用間隙１２へ通ずる連通孔７が設けられ、電極円筒６の
下部側壁には、制御用間隙１２からリザーバ１７へ通ず
る連通孔１９が設けられている。

【０００８】作動流体としての電気粘性流体は、シリン
ダ下室１６，連通路１４，シリンダ上室１１，制御用間
隙１２，連通路２１に満たされると共に、リザーバ１７
の一部に満たされる。電源からの電線（図示せず）は、
電極端子部８と電極端子部１０とに接続される。どちら
の端子部を正極あるいは負極としても構わないが、一般
的には電極端子部１０が正極，電極端子部８が負極とさ
れる。電極端子部１０は、ハウジングに開けられた穴に
絶縁材を介して取り付けられ、その接触子１０−１にて
電極円筒６に導電的に接触している。電極端子部８は、
ハウジングを通じてシリンダ９に導電接続されている。
従って、電極端子部８と電極端子部１０に電圧が印加さ
れると、電極円筒６とシリンダ９との間、つまり制御用
間隙１２の厚み方向に電圧が印加されることになる。制
御用間隙１２を挟んで印加される電圧が大であればある
ほど、その間にある電気粘性流体の見かけ上の粘度は大
にされる。

【０００９】従って、電極端子部８と電極端子部１０と
の間に大きな電圧が印加出来れば出来るほど、緩衝器で
発生し得る減衰力の可変幅は大となる。しかし、この電
圧は、リザーバ１７を形成する両側壁（電極円筒６とハ
ウジング４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）間にも等しく印加される。

【００１０】なお、自動車のサスペンション用緩衝器と
して利用可能な減衰力を発生させるには、制御用間隙１
２において、２００ｍｍ程度の電極長さにわたり、数Ｋ
Ｖ／ｍｍ程度の電界がかけられるようにする必要がある
ことが知られている。電極の長さは緩衝器のサイズから
決まるが、緩衝器のサイズは、自動車における設置スペ
ースから制約を受ける。また、使用電源は高電圧のもの
ほど高電界を発生し得るが、自動車に搭載される電源の
電圧は、それほど高電圧ではない。このようなことか
ら、前記の電界を得るには、制御用間隙１２の厚み（つ
まり、電極間距離）を、約１ｍｍ程度にする必要があ
る。

【００１１】次に動作を説明する。 （１）ピストン１３が下降する場合（圧縮時）の動作 ピストン１３が下降しようとすると、シリンダ下室１６
側からチェックバルブ１５に加わる圧力が増加するの
で、シリンダ下室１６の電気粘性流体は、連通路１４と
チェックバルブ１５を通って、シリンダ上室１１に流れ
る。一方、チェックバルブ２０もシリンダ下室１６側か
ら圧力を受けるが、チェックバルブ２０は、シリンダ下
室１６から連通路２１の方向への流れは阻止するから、
電気粘性流体は連通路２１へは流れ込まない。

【００１２】下降して来るピストンロッド２の体積増加
分だけ電気粘性流体は押しのけられ、連通孔７を通って
制御用間隙１２に入り、そこを通流して連通孔１９より
リザーバ１７へ流れ込む。その場合、制御用間隙１２に
印加されている電界が大であれば、電気粘性流体の見か
け上の粘度も大となり、制御用間隙１２をなかなか通流
しない。これは、ピストン１３の下降に対して大きな抵
抗力となって作用する。つまり、大きな減衰力となって
作用する。逆に印加電界が小であれば、見かけ上の粘度
は小となり、電気粘性流体は制御用間隙１２を容易に通
流することが出来、減衰力は小となる。

【００１３】（２）ピストン１３が上昇する場合（伸長
時）の動作 ピストン１３が上昇しようとすると、シリンダ上室１１
の体積が小とされるから、その中の電気粘性流体は、連
通孔７を通って制御用間隙１２に入り、そこを通流して
連通孔１９よりリザーバ１７に流れこむ。チェックバル
ブ１５の部分では、電気粘性流体が連通路１４を通って
シリンダ下室１６に向かって流れ出ようとするが、この
方向はチェックバルブ１５の阻止方向なので流れ出るこ
とはない。

【００１４】一方、シリンダ下室１６の体積は増加され
るから、チェックバルブ２０には矢印Ｄの方向に圧力が
かかる。チェックバルブ２０はこの方向には流し得るか
ら、体積の増加分を埋めるべく、リザーバ１７の電気粘
性流体は、連通路２１およびチェックバルブ２０を通っ
てシリンダ下室１６に流れこむ。この場合も、ピストン
１３を動かす力に対する減衰力は、制御用間隙１２に印
加する電界を変えることによって調節することが出来
る。

【００１５】図９（Ａ）は、電気粘性流体を利用した前
記従来の緩衝器の理想的な減衰力特性を示す図である。
但し、これはチェックバルブとして、ピストンの動く方
向が変わったら、高応答で開，閉動作するものを用いた
とした場合の特性である。横軸はピストン速度であり、
正方向をピストン伸び側（伸長側），負方向をピストン
縮み側（圧縮側）としている。縦軸は発生される減衰力
であり、曲線ａ₁ は、制御用間隙１２に電界をかけない
場合の特性を表し、曲線ａ₂ は、許容される最大の電界
を印加した場合の特性を表している。これらの曲線間の
縦軸方向の長さ（図中の矢印Ｋで表す長さ）は、減衰力
の可変範囲を示している。印加電界を変えることによ
り、この範囲で減衰力を任意に変えることが出来る。

【００１６】ところで、この様な電気粘性流体利用の緩
衝器は、電気粘性流体を制御用間隙１２を通過させて減
衰力を発生させる構造とされており、チェックバルブの
所で流路を狭めて発生させる構造ではない。従って、こ
れに使用されるチェックバルブ１５，２０は、開く場合
には流路抵抗が無く、閉じる場合には流路抵抗が無限大
となるようにしなければならない。電気粘性流体の見か
け上の粘度は高応答で変化させることが出来るから、チ
ェックバルブを高応答で動作するものとすれば、緩衝器
を高応答とすることが出来る。

【００１７】チェックバルブを瞬時に閉じるためには、
強いスプリングで閉じる構造としておかなければならな
い。しかし、強くしておくと、開く場合にはその力以上
の力が必要であり、チェックバルブにかかる電気粘性流
体の圧力がその力に達するまでは開かず、緩衝器は突っ
張った状態となる。つまり、緩衝器に静摩擦があるのと
同様となり、その静摩擦に打ち勝つまでは、振動がその
まま伝わってしまう。静摩擦の大きい緩衝器が、乗り心
地悪化させることは、良く知られているところである。

【００１８】そこで、それを防止するため、チェックバ
ルブを開けようとする圧力がスプリングの押圧力より小
さくとも、電気粘性流体の通流を可能とする構造のもの
が提案されている。その構造は、チェックバルブにオリ
フィス（小さな切り欠き）を設けた構造である。ピスト
ン速度が低く、チェックバルブを開けない程、電気粘性
流体の圧力が小さい場合でも、ほとんど抵抗なくオリフ
ィスを通って流れる電気粘性流体の流れが出来、緩衝器
が突っ張った状態となることがなくなる。

【００１９】次に、そのような構造のチェックバルブに
ついて詳細に説明する。図６は、シリンダ下室側に使用
するチェックバルブ２０の第１の例を示す図である。図
６において、２０１はバルブカバー、２０２は穴、２０
３はスプリング、２０４はバルブ本体、２０５は穴、２
０６はオリフィス、２０７はバルブボディ、２０８は中
央孔、２０９は電気粘性流体の流れを示す矢印である。
図６（Ａ）はチェックバルブが閉じている場合の断面
図、図６（Ｂ）はバルブ本体２０４の平面図、図６
（Ｃ）はチェックバルブが開いている場合の断面図であ
る。

【００２０】上下方向に貫通する中央孔２０８を有する
バルブボディ２０７の上方に、バルブ本体２０４および
スプリング２０３がこの順に配設され、その上からバル
ブカバー２０１が被せられ、バルブカバー２０１の下部
はバルブボディ２０７に固着されている。バルブカバー
２０１の上面には穴２０２が開けられ、側面には適宜個
数の穴２０５が開けられている。このチェックバルブ２
０の特徴は、図６（Ｂ）に示すように、バルブ本体２０
４の下面の周縁部に、幾つかの（図では４か所の）オリ
フィス２０６を設けたという点である。

【００２１】バルブ本体２０４は、スプリング２０３に
より下方に押圧されている。その押圧力により、バルブ
本体２０４が、図６（Ａ）のようにバルブボディ２０７
の上面に当接されている状態が、チェックバルブ２０が
閉じた状態である。但し、当接されても、オリフィス２
０６の部分では、バルブボディ２０７の上面との間に小
さな隙間が開いている。スプリング２０３の押圧力より
も、バルブ本体２０４を押上げる方向に流れようとする
電気粘性流体の圧力の方が大であった場合には、バルブ
本体２０４は押し上げられ、バルブボディ２０７の上面
との間には大きな隙間が出来る。この状態が、図６
（Ｃ）示すチェックバルブ２０が開いた状態である。

【００２２】図７は、ピストン側に使用するチェックバ
ルブ１５の例を示す図である。符号は図５のものに対応
し、１５２はバルブカバー、１５２−１は切欠部、１５
２−２はピストンロッド貫通穴、１５３はスプリング、
１５４はバルブ本体、１５４−１はピストンロッド貫通
穴、１５５はオリフィス、１５６はカラーである。図７
（Ａ）はチェックバルブが開いている場合の断面図、図
７（Ｂ）はバルブカバー１５２の斜視図、図７（Ｃ）は
バルブ本体１５４の平面図である。

【００２３】図７（Ｂ）に示すように、バルブカバー１
５２は、全体としてはカップ状に作られており、その側
面には幾つかの切欠部１５２−１が設けられ、上面の中
央には１つのピストンロッド貫通穴１５２−２が開けら
れている。また、図７（Ｃ）に示すように、バルブ本体
１５４の中央にはピストンロッド貫通穴１５４−１が設
けられ、下面の周縁部には幾つかのオリフィス１５５が
設けられている。ピストンロッド２の下端には、バルブ
カバー１５２および筒状のカラー１５６を嵌めた後、ス
プリング１５３，バルブ本体１５４およびピストン本体
１３０が、この順に嵌められ、ナット１３１により固定
される。

【００２４】バルブ本体１５４は、スプリング１５３に
より下方に押圧され、ピストン本体１３０の上面に当接
される。この状態が、チェックバルブ１５が閉じた状態
であるが、当接した状態でも、オリフィス１５５の部分
では小さな隙間が開いている。一方、ピストン本体１３
０の下方から上方に向かって電気粘性流体が流れようと
する圧力が、スプリング１５３の押圧力より大となった
場合には、その圧力は連通路１４を通ってバルブ本体１
５４に伝わり、図７（Ａ）に示すように、バルブ本体１
５４を押上げる。この状態が、チェックバルブ１５が開
いた状態である。連通路１４を通って入って来る電気粘
性流体は、バルブ本体１５４とピストン本体１３０の間
の隙間を通り、バルブカバー１５２の切欠部１５２−１
を通ってシリンダ上室１１に流れ出る。

【００２５】チェックバルブ２０，１５として図６，図
７のようなバルブが用いられた場合の緩衝器の動作を、
図５，図９（Ｂ）を併せて参照しつつ説明する。なお、
図９（Ｂ）は、この場合の減衰力特性図である。ピスト
ン１３が伸び側に動かされる時には、チェックバルブ２
０は開き、リザーバ１７の電気粘性流体は、リザーバ１
７→連通路２１→チェックバルブ２０→シリンダ下室１
６へと流れる。この流れは抵抗なく流れ、減衰力を発生
しない。他方、チェックバルブ１５は閉じ、シリンダ上
室１１にある電気粘性流体は、シリンダ上室１１→連通
孔７→制御用間隙１２→連通孔１９→リザーバ１７へと
流れ、制御用間隙１２で抵抗を受けるから減衰力を発生
する。

【００２６】しかし、チェックバルブ１５は閉じた状態
となっても、図７で説明したオリフィス１５５の隙間は
開いているので、電気粘性流体の一部は、シリンダ上室
１１→オリフィス１５５→連通路１４→シリンダ下室１
６へと逆流する。そのため、制御用間隙１２を通る筈で
あったのに通らずに逆流してしまった分だけ、制御用間
隙１２で発生する減衰力は減少する。電気粘性流体に印
加される電界が大きく、制御用間隙１２が流れにくくさ
れているほど、逆流分は多くなる。電界が印加されてお
らず、制御用間隙１２が流れ易くなっている場合は、逆
流分は少なくなる。また、ピストン速度が低い程、逆流
分の割合は大きく、ピストン速度が速い程、逆流分の割
合は小さい。そのため、ピストン１３が伸び側に動かさ
れた場合の減衰力特性は、図９（Ｂ）に示すように、印
加電界が小さい場合（曲線ａ₁ ）は減衰力は殆ど低下し
ないが、印加電界が大の場合（曲線ａ₂ ）はピストン速
度が低い領域において減衰力が低下する（図９（Ｂ）の
伸び側の特性参照）。

【００２７】ピストン１３が縮み側に動かされた場合
は、シリンダ下室側のチェックバルブ２０が閉じ、ピス
トン側のチェックバルブ１５が開き、制御用間隙１２で
減衰力が発生されるが、チェックバルブ２０のオリフィ
ス２０６の部分（図６参照）で、やはり電気粘性流体の
逆流が起こる。そのため、前記の場合と同様にして、印
加電界が大とされている場合、ピストン速度が低い領域
において、減衰力が低下する（図９（Ｂ）の縮み側の特
性参照）。

【００２８】図８は、シリンダ下室側に使用するチェッ
クバルブの第２の例を示す図である。符号は図６のもの
に対応し、２１０はオリフィスである。図８（Ａ）はチ
ェックバルブが閉じた場合の断面図であり、図８（Ｂ）
はバルブボディ２０７の平面図であり、図８（Ｃ）はチ
ェックバルブが開いた場合の断面図である。図６の例で
はオリフィスはバルブ本体２０４側に設けられていた
が、図８の例ではバルブボディ２０７側に設けられてい
る点が相違する。

【００２９】チェックバルブを押し開こうとする電気粘
性流体の圧力が、スプリング２０３の押圧力より小さい
時は、図８（Ａ）の矢印２０９で示すように、オリフィ
ス２１０を通って少しだけ流れる。図示はしてないが、
チェックバルブ１５の第２の例は、これと同様に、オリ
フィスをバルブ本体１５４側ではなく、ピストン本体１
３０側に設けたものとなる。

【００３０】なお、このような緩衝器に関する従来の文
献としては、例えば、特開平４−282040号公報，特開平
６−101737号公報，特開平６−174001号公報，特開平６
−241264号公報，特開平６−241265号公報等がある。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】 （問題点）このように、前記したオリフィス付きのチェ
ックバルブを使用した電気粘性流体利用の緩衝器では、
低ピストン速度領域において、電界を印加した場合の減
衰力が低下してしまうという問題点があった。

【００３２】（問題点の説明）電気粘性流体を利用した
緩衝器の特徴の１つは、図９（Ａ）に示すように、印加
電界を大にした場合、ピストン速度が低い領域において
も大きな減衰力を得ることが出来るということである。
しかし、チェックバルブをオリフィス付きのものにする
と、その特性は図９（Ｂ）のようになり、印加電界を大
にした場合、ピストン速度が低い領域において、チェッ
クバルブでの逆流により減衰力が低下してしまうという
別の問題点が出て来てしまっていた。本発明は、このよ
うな問題点を解決するため、オリフィスを設けることに
よる利点は失うことなく、ピストン速度が低い領域にお
ける減衰力の低下を、出来るだけ少なくすることを課題
とするものである。

【００３３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、ピストンが挿入されたシリンダと、該
シリンダに外挿され、絶縁材製のホルダー部により該シ
リンダと制御用間隙を隔てて支持されている電極円筒
と、該電極円筒とハウジングとの間の隙間を利用して形
成されたリザーバと、前記ピストンの動きに従い前記シ
リンダ，前記制御用間隙，前記リザーバを通流する電気
粘性流体と、前記ピストンに付設され、前記シリンダの
前記ピストンより下側の室から上側の室への電気粘性流
体の流れを許容する第１のチェックバルブと、前記リザ
ーバより前記ピストンより下側の室への流路の途中に設
置され、前記リザーバより該下側の室への電気粘性流体
の流れを許容する第２のチェックバルブと、前記シリン
ダと前記電極円筒との間に電圧を印加し、前記制御用間
隙を通流する電気粘性流体の見かけ上の粘度を調節して
減衰力を可変する緩衝器において、前記第１，第２のチ
ェックバルブの少なくとも一方の構造を、スプリングに
より閉方向に押圧されるバルブ本体と、該バルブ本体の
前記スプリングに押圧される面とは反対側の面に固着さ
れ、弾性材から成るオリフィス形成板とを具える構造と
した。

【００３４】また、前記の緩衝器において、第１，第２
のチェックバルブの少なくとも一方の構造を、スプリン
グにより閉方向に押圧されるバルブ本体と、該バルブ本
体の前記スプリングに押圧される面とは反対側の面に固
着された弾性板と、チェックバルブ閉時に該弾性板と当
接する面にオリフィスを形成した部材とを具える構造と
してもよい。

【００３５】更に、前記の緩衝器において、第１，第２
のチェックバルブの少なくとも一方の構造を、スプリン
グにより閉方向に押圧されるバルブ本体と、該バルブ本
体の前記スプリングに押圧される面とは反対側の面に、
リーフバルブ，弾性板，オリフィス付リーフバルブの順
に積層された積層体とを具える構造としてもよい。

【００３６】（解決する作用の概要）電気粘性流体を利
用した緩衝器において、これに使用するチェックバルブ
の構造を、単にチェックバルブが閉じている時にはオリ
フィスの隙間が開いているが、電気粘性流体の逆流圧力
がかかった時にはオリフィスの隙間が弾性材によって埋
められる構造としたので、次のような作用をする。

【００３７】ピストンがチェックバルブを開く方向に動
いた場合、電気粘性流体による圧力によりバルブ本体が
押し上げられてチェックバルブが開き、電気粘性流体は
抵抗なく流れる。ピストン速度が極めて低くて電気粘性
流体の圧力が小さく、バルブ本体を押し開くことが出来
ない場合であっても、電気粘性流体はオリフィスを通じ
て抵抗なく流れる。ピストンがチェックバルブを閉じる
方向に動いた場合、弾性材によりオリフィスが埋めら
れ、電気粘性流体の逆流が阻止されるので、減衰力は低
下しない（但し、実際には、電気粘性流体の逆流を「完
全に」は遮断し得ない場合もあり、その場合には、微か
に逆流する電気粘性流体が、微かな減衰力の低下をもた
らすこともある。しかし、以下、そのような微かな逆流
は無視して説明する）。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。緩衝器の全体的な構成は、図
５のものと同じであるが、それに使用するチェックバル
ブ１５，２０の構造を、新規なものとしている。 （第１の実施形態）図１は、本発明にかかわる緩衝器の
第１の実施形態に使用するチェックバルブ２０を示す図
であり、図２はチェックバルブ１５を示す図である。

【００３９】まず、図１の方から説明する。符号は図６
のものに対応し、２１１はオリフィス形成板、２１２は
オリフィス、２１３は開口部である。図６と同じ符号の
ものは、バルブ本体２０４を除いて図６のものと同様の
構造を有し、動作をするので、それらの説明は省略す
る。このチェックバルブ２０では、バルブ本体２０４に
はオリフィスは設けず、バルブ本体２０４の、スプリン
グ２０３に押圧されている面とは反対側の面（つまり、
バルブボディ２０７と対向する面）に、弾性材で出来た
オリフィス形成板２１１を固着する。

【００４０】図１（Ｂ）は、オリフィス形成板２１１の
平面図であり、その下面の周縁部には、幾つかのオリフ
ィス２１２が設けられる。なお、オリフィス形成板２１
１の中央部分は格別の作用をしないので、材料節約のた
め、オリフィスの作用を阻害しない範囲の大きさの開口
部２１３とされる。図１（Ａ）は、スプリング２０３の
押圧力により、オリフィス形成板２１１がバルブボディ
２０７の上面に当接されている状態の断面図を示してい
る。この状態が、チェックバルブが閉じられている状態
である。中央孔２０８からの電気粘性流体の圧力が、ス
プリング２０３の押圧力に打ち勝ってバルブ本体２０４
を押し上げるに至らない間は、矢印２０９のように、オ
リフィス２１２を通って流れる。これにより、オリフィ
スを設けたことによる利点は確保される。

【００４１】図１（Ｃ）は、中央孔２０８からの電気粘
性流体の圧力がスプリング２０３の押圧力に打ち勝っ
て、バルブ本体２０４を押し上げている状態の断面図を
示している。この状態が、チェックバルブが開いている
状態である。図１（Ｄ）は、電気粘性流体が矢印２０９
のように、上方から流れようとしている場合（つまり、
逆流の場合）の断面図を示している。バルブ本体２０４
を押圧する力は、スプリング２０３の押圧力と逆流圧力
とを合計した圧力となるので、弾性材であるオリフィス
形成板２１１はバルブボディ２０７の上面に強く押しつ
けられる。そのため、オリフィス２１２の部分も押しつ
ぶされ、隙間が生じなくなるので、電気粘性流体が逆流
することはない。従って、逆流による減衰力の低下は生
じなくなる。

【００４２】次に、図２のチェックバルブ１５について
説明する。符号は図７のものに対応し、１５７はオリフ
ィス形成板、１５８はオリフィス、１５９はピストンロ
ッド貫通穴である。図７と同じ符号のものは、バルブ本
体１５４を除いて図７のものと同様の構造を有し、動作
をするので、それらの説明は省略する。このチェックバ
ルブ１５では、バルブ本体１５４にはオリフィスは設け
ず、バルブ本体１５４の、スプリング１５３に押圧され
ている面とは反対側の面（つまり、ピストン本体１３０
と対向する面）に、弾性材で出来たオリフィス形成板１
５７を固着する。

【００４３】電気粘性流体がピストン１３の下方から上
方に流れようとする場合は、図７の場合と同様に動作す
る。即ち、圧力がスプリング１５３の押圧力より小さい
場合は、オリフィス１５８を通って抵抗なく流れ、大き
い場合はオリフィス形成板１５７，バルブ本体１５４を
押し上げて、抵抗なく流れる。電気粘性流体の流れが逆
方向となった場合（バルブカバー１５２の切欠部１５２
−１から流入して、連通路１４を通って下方に流れよう
とする場合）、バルブ本体１５４にはスプリング１５３
の押圧力と逆流圧力とを合計した圧力がかかるので、弾
性材であるオリフィス形成板１５７はピストン本体１３
０の上面に強く押しつけられる。そのため、オリフィス
１５８の部分も押しつぶされ、隙間が生じなくなるの
で、電気粘性流体が逆流することはない。従って、逆流
による減衰力の低下は生じなくなる。

【００４４】次に、前記のようなチェックバルブ１５，
２０が使用された場合の緩衝器の動作を、図１，図２，
図５を参照しつつ説明する。 （１）ピストン１３が伸び側に動く場合の動作 この場合、チェックバルブ２０においては、これを押し
開こうとする電気粘性流体の圧力がかかる。ピストン速
度が極めて低いと、前記圧力は図１のスプリング２０３
の押圧力よりも小さく、チェックバルブ２０を押し開く
ことは出来ないが、オリフィス２１２を通って、図１
（Ａ）の矢印２０９のように、電気粘性流体がチェック
バルブ２０を通過することが出来る。

【００４５】他方、チェックバルブ１５には電気粘性流
体の逆流圧力がかかるから、そのオリフィス形成板１５
７は、ピストン本体１３０の上面に強く押しつけられ、
オリフィス１５８は押しつぶされる。従って、オリフィ
ス１５８を通って電気粘性流体が逆流することはない。
ピストン１３は、チェックバルブ２０のオリフィス２１
２を通過した電気粘性流体の容積分だけ上昇し得、電気
粘性流体を制御用間隙１２へ送り込める。送り込まれた
分が制御用間隙１２内で流動する際に、減衰力が発生さ
れる。チェックバルブ１５で電気粘性流体の逆流は生じ
ないから、逆流が生じていた従来例に比べて、大なる減
衰力を発生させることが可能となる。

【００４６】（２）ピストン１３が縮み側に動く場合の
動作 この場合、チェックバルブ１５においては、これを押し
開こうとする電気粘性流体の圧力がかかる。ピストン速
度が極めて低いと、前記圧力は図２のスプリング１５３
の押圧力よりも小さく、チェックバルブ１５を押し開く
ことは出来ないが、オリフィス１５８を通って電気粘性
流体がチェックバルブ１５を通過することが出来る。

【００４７】他方、チェックバルブ２０には電気粘性流
体の逆流圧力がかかるから、図１（Ｄ）に示すように、
そのオリフィス形成板２１１はバルブボディ２０７の上
面に強く押しつけられ、オリフィス２１２は押しつぶさ
れる。従って、オリフィス２１２を通って電気粘性流体
が逆流することはない。ピストン１３は、チェックバル
ブ１５のオリフィス１５８を通過した電気粘性流体の容
積分だけ下降し得、電気粘性流体を制御用間隙１２へ送
り込める。送り込まれた分が制御用間隙１２内で流動す
る際に、減衰力が発生される。チェックバルブ２０で電
気粘性流体の逆流は生じないから、逆流が生じていた従
来例に比べて、大なる減衰力を発生させることが可能と
なる。

【００４８】ピストン１３の速度が大になれば、電気粘
性流体の圧力がバルブを開く方向に作用するチェックバ
ルブにおいて、該圧力がスプリングの押圧力より大とな
ってバルブを開くので、電気粘性流体を抵抗なく通過し
得る。他方、逆流圧力が作用するチェックバルブでは、
オリフィスが押しつぶされ、逆流が生じることはない。

【００４９】以上のように、本発明によれば、ピストン
速度が低いため、チェックバルブを押し開こうとする電
気粘性流体の圧力が、チェックバルブを閉じる方向のス
プリング押圧力より小さい間においても、電気粘性流体
を抵抗なく流すことが出来るという、オリフィスを設け
たことによる利点は確保しつつ、電気粘性流体の逆流圧
力がかかる方のチェックバルブでの逆流が生じないよう
にすることにより、電界をかけた時の減衰力の低下を防
止することが出来る。図９（Ｃ）は、本発明の減衰力特
性を示す図である。ピストン速度が低い領域における減
衰力の低下が殆んどなくなっており、図９（Ｂ）のオリ
フィス付きの従来例に比し、大幅に改善されている。

【００５０】（第２の実施形態）第１の実施形態の緩衝
器に使用するチェックバルブは、オリフィスをスプリン
グによって押圧されるバルブ本体側に設けたものであっ
たが、第２の実施形態は、バルブ本体に対向する側に設
けたものである。次に、そのようなチェックバルブの具
体的構成を、チェックバルブ２０について示す（なお、
この実施形態でのチェックバルブ１５の構成は、これに
準じて容易に類推することが出来るので、説明は省略す
る）。

【００５１】図３は、チェックバルブ２０の第２の例を
示す図である。符号は図８のものに対応し、２１４は弾
性板、２１５は開口部である。オリフィス２１０は、バ
ルブボディ２０７の上面に設けられている。図８の従来
のチェックバルブ２０と相違する点は、バルブ本体２０
４の下面に、図３（Ｂ）に示すような弾性板２１４を固
着した点である。中央が開口部２１５とされる理由は、
材料節約のためである。

【００５２】図３（Ａ）は、チェックバルブが閉じてい
る場合の断面図である。中央孔２０８の下方から上方に
向かって作用する電気粘性流体の圧力が、スプリング２
０３の押圧力より小さいと、電気粘性流体は、オリフィ
ス２１０を矢印２０９で示すように通って抵抗なく流れ
る。図３（Ｃ）は、チェックバルブが開いている場合の
断面図である。ピストン速度が大であり、電気粘性流体
の圧力がスプリング２０３の押圧力より大である場合に
は、バルブ本体２０４，弾性板２１４が押し上げられ、
電気粘性流体が抵抗なく流れる。

【００５３】図３（Ｄ）は、チェックバルブ２０に逆流
圧力がかかる方向にピストンが動いた場合（つまり、縮
み側に動いた場合）の断面図である。スプリング２０３
の押圧力と逆流圧力により、弾性板２１４の一部がオリ
フィス２１０の中に押し込まれ、オリフィス２１０の隙
間を埋めた状態となる。これにより、オリフィス２１０
を通しての逆流が防止される。

【００５４】（第３の実施形態）第３の実施形態の緩衝
器に使用するチェックバルブは、リーフバルブやオリフ
ィス付リーフバルブを併用した構造としたものである。
そのようなチェックバルブの具体的構成を、チェックバ
ルブ２０について示す（この実施形態でのチェックバル
ブ１５の構成は、これに準じて容易に類推することが出
来るので、説明は省略する）。

【００５５】図４は、チェックバルブ２０の第３の例を
示す図である。符号は図６のものに対応し、２１７はリ
ーフバルブ、２１８は弾性板、２１９はオリフィス付リ
ーフバルブ、２２０はオリフィス、２１７−１，２１８
−１，２１９−１は開口部である。図６のものと相違す
る点は、バルブ本体２０４の、スプリング２０３に押圧
される面とは反対側の面（つまり、バルブボディ２０７
と対向する側の面）に、リーフバルブ２１７，弾性板２
１８およびオリフィス付リーフバルブ２１９を、この順
に積層した点である。

【００５６】図４（Ｅ）はオリフィス付リーフバルブ２
１９の平面図、図４（Ｆ）は弾性板２１８の平面図、図
４（Ｇ）はリーフバルブ２１７の平面図である。リーフ
バルブ２１７，オリフィス付リーフバルブ２１９は、可
撓性の薄板で出来ている。オリフィス付リーフバルブ２
１９の周縁部には、幾つかのオリフィス２２０が設けら
れている。これらを前記のように積層すると、オリフィ
ス２２０の天井部分は、弾性板２１８で形成される形と
なる。

【００５７】図４（Ａ）は、スプリング２０３の押圧力
により、チェックバルブ２０が閉じている場合の断面図
である。ピストン１３が極めて低い速度で伸び側に動か
されると、矢印２０９のようにオリフィス２２０を通っ
て、電気粘性流体が流れる。ピストン速度が少し速い
と、電気粘性流体の圧力は少し大であるので、図４
（Ｂ）に示すように、オリフィス２２０部分の弾性板２
１８，リーフバルブ２１７は少し押し上げられ、図４
（Ａ）の場合より多くの電気粘性流体が流れる。

【００５８】ピストン速度が更に速いと、電気粘性流体
の圧力はスプリング２０３の押圧力より大となり、図４
（Ｃ）に示すようにバルブ本体２０４を押し上げ、バル
ブを開いた状態とする。図４（Ｄ）は、電気粘性流体の
流れが、チェックバルブ２０に対して逆流方向となった
場合を示している。バルブ本体２０４の上面に対して
は、スプリング２０３の押圧力と電気粘性流体の逆流圧
力がかかるから、オリフィス付リーフバルブ２１９のオ
リフィス２２０の部分には、弾性板２１８が押し込まれ
て来て、オリフィスの隙間を塞ぐ。これにより、逆流が
防止される。この時、逆流が防止されれば、オリフィス
の隙間を完全に塞がなくとも、少し隙間があってもよ
い。

【００５９】なお、前記した各実施形態では、緩衝器の
２つのチェックバルブ１５，２０の両方を、電気粘性流
体の逆流時に弾性材によりオリフィスが埋められる構造
のものとしたが、必要とする減衰力特性によっては、一
方のみを本発明の構造のものとし、他方は従来の構造の
ものとしてもよい。例えば、ピストンが伸び側に動く場
合には逆流が生じては困るが、縮み側に動く場合には生
じても構わないというような用途に使用する場合には、
チェックバルブ１５のみを本発明の構造のものとすれば
よい。逆に、縮み側に動く場合には逆流が生じては困る
が、伸び側に動く場合には生じても構わないというよう
な用途に使用する場合には、チェックバルブ２０のみを
本発明の構造のものとすればよい。

【００６０】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明では、電気粘性
流体を利用した緩衝器において、これに使用するチェッ
クバルブの構造を、単にチェックバルブが閉じている時
にはオリフィスの隙間は開いているが、電気粘性流体の
逆流圧力がかかった時にはオリフィスの隙間が弾性材に
よって埋められる構造としたので、次のような効果を奏
する。

【００６１】ピストンがチェックバルブを開く方向に動
いた場合、ピストン速度が極めて低くて電気粘性流体の
圧力が小さく、バルブ本体を押し開くことが出来ない場
合であっても、電気粘性流体はオリフィスを通じて抵抗
なく流れ、フリクションの発生を防ぐと共に、ピストン
がチェックバルブを閉じる方向に動いた場合は、弾性材
によりオリフィスが埋められ、電気粘性流体の逆流を防
止するので、減衰力は低減されない（逆流を完全には防
止できない場合であっても、逆流が微かなものとされる
ことにより、減衰力の低下を僅かなものとすることが出
来る。）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の緩衝器のシリンダ下室側に使用する
チェックバルブの第１の例を示す図

【図２】 本発明の緩衝器のピストン側に使用するチェ
ックバルブの第１の例を示す図

【図３】 本発明の緩衝器のシリンダ下室側に使用する
チェックバルブの第２の例を示す図

【図４】 本発明の緩衝器のシリンダ下室側に使用する
チェックバルブの第３の例を示す図

【図５】 従来の緩衝器を示す図

【図６】 従来の緩衝器のシリンダ下室側に使用するチ
ェックバルブの第１の例を示す図

【図７】 従来の緩衝器のピストン側に使用するチェッ
クバルブの第１の例を示す図

【図８】 従来の緩衝器のシリンダ下室側に使用するチ
ェックバルブの第２の例を示す図

【図９】 電気粘性流体を利用した従来および本発明の
緩衝器の減衰力特性を示す図

【符号の説明】

１…緩衝器、２…ピストンロッド、３…シール材、４Ａ
…上部ハウジング、４Ｂ…中部ハウジング、４Ｃ…下部
ハウジング、４Ｃ−１…取付部、５Ａ…上部ホルダー
部、５Ｂ…下部ホルダー部、６…電極円筒、７…連通
孔、８…電極端子部、９…シリンダ、１０…電極端子
部、１１…シリンダ上室、１２…制御用間隙、１３…ピ
ストン、１４…連通路、１５…チェックバルブ、１６…
シリンダ下室、１７…リザーバ、１８…シール材、１９
…連通孔、２０…チェックバルブ、２１…連通路、１３
０…ピストン本体、１３１…ナット、１５２…バルブカ
バー、１５３…スプリング、１５４…バルブ本体、１５
５…オリフィス、１５６…カラー、１５７…オリフィス
形成板、１５８…オリフィス、１５９…ピストンロッド
貫通穴、２０１…バルブカバー、２０３…スプリング、
２０４…バルブ本体、２０６…オリフィス、２０７…バ
ルブボディ、２０８…中央孔、２１１…オリフィス形成
板、２１２…オリフィス、２１３…開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンが挿入されたシリンダと、該シ
   リンダに外挿され、絶縁材製のホルダー部により該シリ
   ンダと制御用間隙を隔てて支持されている電極円筒と、
   該電極円筒とハウジングとの間の隙間を利用して形成さ
   れたリザーバと、前記ピストンの動きに従い前記シリン
   ダ，前記制御用間隙，前記リザーバを通流する電気粘性
   流体と、前記ピストンに付設され、前記シリンダの前記
   ピストンより下側の室から上側の室への電気粘性流体の
   流れを許容する第１のチェックバルブと、前記リザーバ
   より前記ピストンより下側の室への流路の途中に設置さ
   れ、前記リザーバより該下側の室への電気粘性流体の流
   れを許容する第２のチェックバルブと、前記シリンダと
   前記電極円筒との間に電圧を印加し、前記制御用間隙を
   通流する電気粘性流体の見かけ上の粘度を調節して減衰
   力を可変する緩衝器において、前記第１，第２のチェッ
   クバルブの少なくとも一方の構造を、スプリングにより
   閉方向に押圧されるバルブ本体と、該バルブ本体の前記
   スプリングに押圧される面とは反対側の面に固着され、
   弾性材から成るオリフィス形成板とを具える構造とした
   ことを特徴とする緩衝器。
2. 【請求項２】 第１，第２のチェックバルブの少なくと
   も一方の構造を、スプリングにより閉方向に押圧される
   バルブ本体と、該バルブ本体の前記スプリングに押圧さ
   れる面とは反対側の面に固着された弾性板と、チェック
   バルブ閉時に該弾性板と当接する面にオリフィスを形成
   した部材とを具える構造としたことを特徴とする請求項
   １記載の緩衝器。
3. 【請求項３】 第１，第２のチェックバルブの少なくと
   も一方の構造を、スプリングにより閉方向に押圧される
   バルブ本体と、該バルブ本体の前記スプリングに押圧さ
   れる面とは反対側の面に、リーフバルブ，弾性板，オリ
   フィス付リーフバルブの順に積層された積層体とを具え
   る構造としたことを特徴とする請求項１記載の緩衝器。